Abstract
本實驗主要是研究藍寶石晶圓表面超拋光(superpolish)之製程與表面微粗糙度的變化。主要目的在於發展一個可供磊晶用之藍寶石晶圓基板，其表面之微粗糙度必須在0.2 nm以內，且表面原子亦需要是周期性的規則排列(即表面必須是單晶)。我們利用化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing, CMP)的技術，使用二氧化矽的奈米顆粒之懸浮液作為拋光液，並嘗試使用不同材質的拋光墊，藉由改變製程參數，以歸納出最佳化的製程條件，並且研究文獻中刻意提到的以錫盤當作拋光盤，是否具有特殊的拋光效果；以及二氧化矽拋光液對藍寶石表面原子的拋光機制。檢驗方面我們以輪廓儀(α-step)、原子力顯微鏡(AFM)、X光反射儀(X-ray reflectivity)等測定表面的微粗糙度，並且利用輪廓儀測量不同拋光材料對藍寶石表面原子的移除率，之後使用光學顯微鏡(OM)與能量散佈光譜儀(EDS)以觀察試片整體的品質與表面污染的情形，並於超高真空中(10-8 torr)加熱清除藍寶石表面污染物，以低能電子繞射儀(LEED)觀察到藍寶石晶圓表面原子為周期性的規則排列，再由AFM、X-ray reflectivity與LEED的結果以證實此基板適合當作磊晶基板。